桥梁网络在地震灾害下动态可靠度评估

桥梁网络是指由多座桥梁组成的、具有一定拓扑结构的交通网络系统。桥梁的安全以及网络的联通对于国计民生有着重要的意义。本项目构建桥梁网络在遭受地震灾害前、灾害发生时和发生后三阶段信息不断变化下的动态可靠度评估的框架。首先，在美国太平洋地震工程研究中心基于性态的地震工程研究框架内确立典型桥梁结构在地震灾害下性态的概率模型；在此基础上，确立桥梁性态之间的相关模型。模型考虑了灾害以及桥梁结构属性（构造、基础形式、材料和建造年代等）的影响。最终实现能够实现高效、可靠计算的网络系统动态可靠度分析框架。研究成果为桥梁网络的实时（或准实时）的风险评估和决策实践提供理论基础和技术支持，所构建的相关模型和网络系统可靠度分析框架也对其它生命线工程以及城市大型建筑群的研究具有理论意义。 2100433B

桥梁网络是指由多座桥梁组成的、具有一定拓扑结构的交通网络系统。桥梁的安全以及网络的联通对于国计民生有着重要的意义。本项目致力于构建桥梁网络在遭受地震灾害前、灾害发生时和发生后三阶段信息不断变化下的动态可靠度评估的框架。首先，在美国太平洋地震工程研究中心基于性态的地震工程研究框架内确立典型桥梁结构在地震灾害下性态的概率模型；在此基础上，确立桥梁性态之间的相关模型。模型中将会考虑灾害以及桥梁属性（构造、基础形式、材料和建造年代等）的影响。最终实现能够实现高效、可靠计算的网络系统动态可靠度分析框架。研究成果将为桥梁网络的实时（或准实时）的风险评估和决策实践提供理论基础和技术支持，所构建的相关模型和网络系统可靠度分析框架也将对其它生命线工程以及大型建筑群的研究具有理论意义。

目前桥梁安全评估的分析方法大部分基于某个计算公式的近似模拟或者某种主观判断，往往无法将以往桥梁性能退化规律的先验认识和当前的检测信息进行有效结合，也无法做到对评估模型或参数进行及时更新。动态贝叶斯网络（Dynamic Bayesian Networks, DBN)在处理桥梁结构时变过程中的时序数据以及表达多层影响因素方面具有独特的优势，同时具有信息更新能力。本项目首次提出将DBN作为桥梁安全评估的新方法，建立能有效预测桥梁结构性能退化的DBN模型，并进行安全可靠度的评估。通过对网络拓扑结构的改进和优化，进一步提升DBN在结构性能退化模拟方面的适用性，同时对响应面拟合模型以及抽样策略进行改进，提高可靠度的计算效率。最重要的一点是，检测信息将被用于对桥梁性能及可靠度评估进行实时更新。此外还将网络扩展，加入桥梁寿命预测、检修决策模块，实现DBN在桥梁动态安全管理方面的应用。

原《国家地震应急预案》中

一般地震灾害

造成20人以下死亡，或造成一定经济损失的地震；发生在人口较密集地区5.0-6.0级地震，可初判为一般地震灾害。

较大地震灾害

造成20人以上、50人以下死亡，或造成一定经济损失的地震；发生在人口较密集地区6.0-6.5级地震，可初判为较大地震灾害。（如4·14熊本地震）

重大地震灾害

造成50人以上、300人以下死亡，或造成一定经济损失的地震；发生在人口较密集地区6.5-7.0级地震，可初判为重大地震灾害。（如4·20雅安地震）

特别重大地震灾害

造成300人以上死亡，或直接经济损失占该省（区、市）上年国内生产总值1%以上的地震；发生在人口较密集地区7.0级以上地震，可初判为特别重大地震灾害。 （如4·14玉树地震，5·12汶川地震）

新《国家地震应急预案》中

中国政府网 2012年9月21日公布了最新修订的《国家地震应急预案》 。与原预案相比，地震灾害分级虽然仍然分特别重大、重大、较大、一般四级，但四级地震的定义进行了明显的修改。 从对比可以看出，新预案将在地震中“失踪”者计入了灾害分级因素中，而且发生在人口较密集地区的地震灾害等级有一定程度的提升。

特别重大地震灾害

特别重大地震灾害是指造成300人以上死亡(含失踪)，或者直接经济损失占地震发生地省(区、市)上年国内生产总值1%以上的地震灾害。

当人口较密集地区发生7.0级以上地震，人口密集地区发生6.0级以上地震，初判为特别重大地震灾害。

（如4·14玉树地震，5·12汶川地震）

重大地震灾害

重大地震灾害是指造成50人以上、300人以下死亡(含失踪)或者造成严重经济损失的地震灾害。

当人口较密集地区发生6.0级以上、7.0级以下地震，人口密集地区发生5.0级以上、6.0级以下地震，初判为重大地震灾害。（如4·20雅安地震）

较大地震灾害

较大地震灾害是指造成10人以上、50人以下死亡(含失踪)或者造成较重经济损失的地震灾害。

当人口较密集地区发生5.0级以上、6.0级以下地震，人口密集地区发生4.0级以上、5.0级以下地震，初判为较大地震灾害。（如4·14熊本地震）

一般地震灾害

一般地震灾害是指造成10人以下死亡(含失踪)或者造成一定经济损失的地震灾害。

当人口较密集地区发生4.0级以上、5.0级以下地震，初判为一般地震灾害。2100433B

地震灾害分为特别重大、重大、较大、一般四级。

⑴特别重大地震灾害是指造成300人以上死亡（含失踪），或者直接经济损失占地震发生地省（区、市）上年国内生产总值1%以上的地震灾害。

当人口较密集地区发生7.0级以上地震，人口密集地区发生6.0级以上地震，初判为特别重大地震灾害。

⑵重大地震灾害是指造成50人以上、300人以下死亡（含失踪）或者造成严重经济损失的地震灾害。

当人口较密集地区发生6.0级以上、7.0级以下地震，人口密集地区发生5.0级以上、6.0级以下地震，初判为重大地震灾害。

⑶较大地震灾害是指造成10人以上、50人以下死亡（含失踪）或者造成较重经济损失的地震灾害。

当人口较密集地区发生5.0级以上、6.0级以下地震，人口密集地区发生4.0级以上、5.0级以下地震，初判为较大地震灾害。

⑷一般地震灾害是指造成10人以下死亡（含失踪）或者造成一定经济损失的地震灾害。

当人口较密集地区发生4.0级以上、5.0级以下地震，初判为一般地震灾害。